为进一步提高零件的使用性能和加工零件的质量，降低制造成本，有时还把两种或几种加工工艺混合在一起，构成复合加工工艺。例如把塑性变形和热处理结合一起，形成形变热处理新工艺等。目前在轧钢生产中广泛采用的控制轧制与控制冷却技术从本质上讲也属于形变热处理，即轧制和热处理相结合的复合加工工艺。

形变热处理是将塑性变形和热处理有机结合在一起的一种复合工艺。该工艺既能提高钢的强度，又能改善钢的塑性和韧性，同时还能简化工艺，节省能源。因此，形变热处理是提高钢的强韧性的重要手段之一。形变热处理虽有很多优点，但增加了变形工序，设备和工艺条件受到限制，对于形状复杂的工件、大工件、变形后需要进行切削加工或焊接的工件不宜采用形变热处理。因此，此工艺的应用具有很大的局限性。

根据形变的温度以及形变所处的组织状态，形变热处理分很多种，这里仅介绍高温形变热处理和低温形变热处理。